Energía por Gradientes Termicos

 

Los gradientes de temperatura y salinidad en ambientes costeros, como los que existen en México, son probables fuentes de energía marina renovable de gran importancia para el país.

Los dispositivos OTEC poseen un funcionamiento básico que consiste en [20]: i) emplear la temperatura de la superficie del mar a alrededor de 25 °C para vaporizar un fluido con un bajo punto de ebullición (e.g., amonia); ii) el vapor se expande y hace mover una turbina acoplada un generador eléctrico; iii) el vapor es enfriado posteriormente con agua bombeada del fondo del océano con una temperatura de 5 °C, y; iv) el vapor se convierte en fluido y se reinicia el ciclo.

 

Entre mayor sea la diferencia del gradiente de temperatura, mayor será la eficiencia del ciclo, es por ello que los mayores potenciales de producción se localizan en regiones cercanas al Ecuador. Asimismo, se debe considerar que la energía proporcionada por la turbina debe ser mayor a la requerida para producir el bombeo de agua fría del fondo del mar. Como subproductos, la tecnología OTEC también podría servir en el suministro de agua desalada en zonas costeras que lo requieran. El agua bombeada del fondo del mar puede ser incluso utilizada en los sistemas de refrigeración de edificios posterior a su uso en los dispositivos OTEC..

 

Existen tres tipos de sistemas OTEC al momento:

 

• Sistemas de ciclo cerrado. En los sistemas de ciclo cerrado se utiliza un fluido diferente al agua para su vaporización, por lo que el agua superficial y el agua del fondo del mar sólo son utilizadas para aumentar y enfriar la temperatura del fluido, por lo que no se originan subproductos además de la energía (ver Figura 8a).

i) un tubo perforado montado sobre el lecho marino en el que se introduce el agua salada,

• Sistemas de ciclo abierto. El funcionamiento se caracteriza en que el fluido que se utiliza para el movimiento de la turbina es el agua superficial del océano la cual es bombeada hacia una cámara presurizada ocasionando su vaporización. El agua vaporizada induce el movimiento de la turbina, y el agua del fondo del océano produce la licuación del vapor. Como subproductos de este tipo de ciclo se tiene agua desalada ya que la sal y otros contaminantes quedan atrapados en la cámara de presurización. El agua obtenida es potable y también puede ser utilizada para irrigación, acuacultura u otros usos diversos(ver Figura 8b).

 

• Sistemas híbridos. El sistema funciona de forma similar a un ciclo abierto; sin embargo, el vapor generado por al agua superficial cálida es utilizado para evaporar otro fluido (e.g., amonia) el cual mueve la turbina de generación eléctrica. El vapor de ambos fluidos es condensado con el agua fría del fondo del mar produciéndose además como subproducto agua salada.

En los sistemas abiertos e híbridos no solo pueden producir agua desalada, sino también otros subproductos como sales (que pueden ser comercializables) o minerales como el manganeso que se encuentran a niveles superficiales.

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